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硅光伏电池效率有望跃升?贴上一层“薄膜”就能吸收所有可见光

日期: 2022-07-22
浏览次数: 5
来源:财联社 


光伏电池是向可再生能源过渡过程中最重要的技术之一,但仍有很大的改进空间。近期,纽约大学工学院的研究人员开发出了一种薄膜,它可以通过将那些被浪费的光线转换为可用于发电的光,从而进一步提高太阳能电池的效率。
硅是当今大多数太阳能电池的首选材料。尽管它擅长吸收可见光光谱的红色端,但它却几乎忽略了紫外线和蓝光等短波光线。因此,科学家们一直在试验不同的太阳能电池设计、材料和溶剂,以利用更多的光谱,但到目前为止,很难取得有意义的进展。
现在,纽约大学工学院的研究人员研制出了一种薄膜,可以将太阳光中的紫外线和蓝色光转化为近红外光。这种薄膜可以用来提高现有硅太阳能电池的效率,从本质上说,它可以收集原本会被浪费的能量。
值得注意的是,研究人员指出,该薄膜并不会阻挡原来可以被轻易吸收的其他波长的光。另外,减少照射到太阳能电池上的紫外线,还可以帮助延长电池的寿命。这项研究成果已于近期发表在了《材料视野》杂志上。
据了解,该薄膜由一种无机钙钛矿材料掺杂少量镱组成。钙钛矿善于吸收蓝光并将能量转移到镱上,镱以近红外光的形式转发。然后,这些红色光线就可以被硅太阳能电池接收。
在测试中,该团队发现这种薄膜可以以82.5%的效率将蓝光光子转化为红光。在后续的改进中,研究人员通过改变生产过程的温度将这一数字提高到了95%,并称可能还有上升的空间、甚至接近100%。
该研究论文的主要作者Eray Aydil表示,“确切来说,我们还不知道如何将效率提高100%。然而,我们有一些想法。我们正在进行实验,并继续探索不同的材料。”



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